Como ajustar a pré-carga do parafuso de esferas

Ajuste de pré-carga de parafusos de esferas é um passo fundamental para garantir sua alta precisão, alta rigidez e longa vida útil. O papel da pré-carga é eliminar a folga entre a esfera e a pista, reduzir a folga reversa (folga) e melhorar a rigidez axial e a resistência à vibração do sistema. No entanto, a pré-carga excessiva pode causar aquecimento, aumento do desgaste e até mesmo travamento, portanto, o ajuste deve seguir rigorosamente as especificações técnicas. A seguir estão os métodos e precauções detalhados para o ajuste da pré-carga:

1. Objetivo do ajuste de pré-carga

Elimine a folga axial: Certifique-se de que o parafuso não tenha curso vazio ao mover para frente e para trás.

Melhore a rigidez: Aumenta a capacidade do sistema de resistir à deformação devido a mudanças de carga.

Prolongue a vida: Uma pré-carga razoável pode carregar a bola uniformemente e evitar desgaste local.

Reduza a vibração e o ruído: Reduza o impacto e o ruído anormal causados ​​pela folga.

2. Principais métodos de ajuste de pré-carga

a. Método de pré-carga de porca dupla (mais comum)

Princípio: Aplique forças axiais opostas através de duas porcas para comprimir a esfera em contato com a pista.

Passos:

Instalar porcas duplas: Instale duas porcas esféricas em ordem inversa no mesmo eixo do parafuso.

Aplicar pré-carga: gire as duas porcas para aproximá-las, comprima o elemento elástico no meio (como uma mola de disco) ou trave-as diretamente através da rosca.

Método de ajuste:

Método de controle de torque: aperte a porca no valor de torque especificado com uma chave de torque (consulte os dados do fabricante).

Método de controle de deslocamento: meça a distância entre as duas porcas e ajuste para a quantidade de compressão predefinida (geralmente 1%~3% do avanço).

Trave a porca: use uma arruela de pressão ou cola para roscas para fixar a posição ajustada.

b. Método de ajuste do calço

Cenários aplicáveis: estrutura de porca única ou ocasiões em que a pré-carga precisa ser ajustada com precisão.

Passos:

Adicione um calço entre a face da extremidade da porca e o assento de montagem.

Altere a posição axial relativa da porca e do parafuso aumentando ou diminuindo a espessura do calço e comprima a esfera e a pista.

A pré-carga precisa ser testada repetidamente até que o valor alvo seja atingido.

c. Método de ajuste do espaçador

Princípio: adicione um espaçador (manga) de comprimento específico entre as porcas duplas e controle a pré-carga alterando o comprimento do espaçador.

Vantagens: Alta precisão de pré-carga, adequada para equipamentos com altos requisitos de rigidez (como máquinas-ferramentas CNC).

Passos:

Meça o espaçamento original entre as duas porcas.

Calcule o comprimento necessário do espaçador com base na quantidade de pré-carga (geralmente a quantidade de compressão necessária = comprimento do espaçador - espaçamento original).

Instale o espaçador e trave a porca.

d. Método de avanço variável (parafuso de esferas do tipo pré-carga)

Princípio: O fabricante altera o avanço do caminho de circulação da esfera para fazer a pré-carga da esfera na porca.

Características: Os usuários não precisam fazer ajustes e podem obter pré-carga padrão por instalação direta (é necessário selecionar de acordo com a carga).

3. Parâmetros-chave para ajuste de pré-carga

Nível de pré-carga: geralmente dividido em pré-carga leve (C0/C1), pré-carga média (C2/C3), pré-carga pesada (C5), que precisa ser selecionada de acordo com os requisitos de carga e precisão.

Cálculo do valor de pré-carregamento:

Quantidade de pré-carga ≈ 0,05~0,1 vezes a deformação elástica correspondente à carga dinâmica nominal.

Fórmula empírica: pré-carga = (5%~10%) × avanço (consulte o manual do fabricante).

Indicadores de detecção de pré-carga:

Rigidez axial: O deslocamento após a aplicação de força externa deve ser menor que o valor permitido (como 1μm/N).

Folga reversa: medida com um micrômetro, o valor alvo é geralmente ≤5μm.

IV. Detecção e verificação após ajuste

Teste de torque:

Gire manualmente o parafuso para sentir se a resistência é uniforme e evitar travamento local.

Use um torquímetro para medir o torque de acionamento e compare-o com a faixa recomendada pelo fabricante (é necessário reajustar se exceder o limite).

Detecção de folga reversa:

Fixe o contato do micrômetro na porca, mova o parafuso nas direções para frente e para trás e registre a diferença de deslocamento.

Monitoramento de temperatura:

Deixe funcionar sem carga por 30 minutos para verificar se o aumento de temperatura é normal (geralmente ≤40℃).

V. Precauções

Evite pré-carga excessiva: a pré-carga excessiva causará um aumento acentuado no calor de atrito, desgaste acelerado e até sinterização.

Gerenciamento de lubrificação: Após o ajuste de pré-carga, é necessário adicionar uma quantidade apropriada de graxa. É recomendado usar lubrificantes de alta velocidade e alta carga.

Adaptabilidade ambiental: A quantidade de pré-carga precisa ser verificada novamente em ambientes de alta ou baixa temperatura (afetados pelo coeficiente de expansão térmica do material).

Manutenção regular: Verifique o status da pré-carga a cada 300-500 horas de operação e reajuste-a se necessário.

VI. Problemas e soluções comuns

Problema 1: Grande resistência ao funcionamento após ajuste de pré-carga

Causa: Pré-carga excessiva ou lubrificação insuficiente.

Solução: Reduza a espessura da junta ou o comprimento da luva espaçadora e aumente a lubrificação.

Problema 2: A folga reversa ainda excede o padrão

Causa: A porca está gasta ou o eixo do parafuso está torto.

Solução: Substitua a porca, endireite o parafuso ou substitua por um novo parafuso.

Problema 3: Ruído e vibração anormais

Causa: Pré-carga irregular ou esferas quebradas.

Solução: Reajuste a pré-carga e verifique o sistema de circulação da bola.

Com base no entendimento acima sobre a pré-carga do parafuso de esferas, se você quiser saber mais, entre em contato conosco. Estamos online 24 horas por dia para atendê-lo.